многоканальный  
Продажа насосов: +7 (48677) 7-81-00 sbyt@hms-livgidromash.ru
Закупки:
+7 (48677) 7-80-09 info@hms-livgidromash.ru
Приемная:
+7 (48677) 7-80-00 lgm@hms-livgidromash.ru
   
Пн-Пт: 800- 1700 Мск, перерыв: 1300- 1400 Мск, Сб-Вс - выходной

Статьи о насосах


17.10.2008

Объемные насосы ОАО "ЛИВГИДРОМАШ" в нефтегазовой отрасли

Наши насосы применяются для добычи и транспортировки нефти, в том числе с наличием газа и воды. Широко применяются они в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. По виду эти насосы разделяются на: одновинтовые, двухвинтовые, трехвинтовые, шестеренные и плунжерно-диафрагменные.
Авторы :
Рязанцев В.М.- главный конструктор объемных насосов ОАО «Ливгидромаш», к.т.н.
Плясов В.В. - главный конструктор проекта ОАО «Ливгидромаш»
Публикация :
  • Журнал "Информационный ПРОМЫШЛЕННЫЙ ВЕСТНИК", №5, 2004
Оригинал статьи :

Насосы «Ливгидромаш» применяются для добычи и транспортировки нефти, в том числе с наличием газа и воды. Широко применяются они в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. По виду эти насосы разделяются на одновинтовые, двухвинтовые, трехвинтовые, шестеренные и плунжерно-диафрагменные.

По этим видам насосов, кроме плунжерно-диафрагменных, «Ливгидромаш» был головной организацией в СССР и остается таковой и в России, свидетельством тому являются разработанные компанией ГОСТы на насосы и большое количество изготовленных насосов, работающих во всех отраслях народного хозяйства.

 

ОДНОВИНТОВЫЕ НАСОСЫ ДЛЯ ДОБЫЧИ НЕФТИ

Насосы разделяются на штанговые насосы с поверхностным (наземным) приводом (насосы типа ВНО и ВНОМ, см. табл. 1); насосы с погружным электродвигателем (насосы типа ЭВН, см. табл. 2). Простота конструкции, способность перекачивать жидкость от маловязких до едва текущих, с наличием песка, высокая герметичность рабочих органов — все это способствовало широкому применению одновинтовых насосов. В последнее время широкое применение находят штанговые одновинтовые насосы. Преимущество штанговых насосов в простоте регулирования частоты вращения привода, который обычно осуществляется клиноременной передачей с набором шкивов различного диаметра. Диапазон частоты вращения от 25 до 500 об/мин.

Таблица 1. Параметры гидравлических частей одновинтовых однопоточных насосов с поверхностным приводом типа ВНО и ВНОМ

Наименование параметра ВНО 2-1200 ВНО 4-1200 ВНО 7-1200 ВНО 10-1200 ВНО 20-1200 ВНО 25-1200 ВНО 40-1200 ВНОМ 20-1500
Подача, м3/сут, не менее 2 4 7 10 20 28 47 20
Давление, МПа (кгс/см2) 12 (120) 12 (120) 12 (120) 12 (120) 12 (120) 12 (120) 12 (120) 15 (150)
Частота вращения, с-1 (об/мин) 3,8 (230)
Мощность кВт, не более 2 2,5 3,5 4 6 8 12 9
КПД 25 30 50 55 60 60 70 60
Масса, кг, не более 87 74 87 93 95 110 160 60,5
Длина, мм, не более 2880 2545 3285 3230 3285 3285 3495 2175
Рабочая длина обоймы, мм 2405 2100 2825 2735 2825 2825 3000 1700
Диаметр обоймы, max, мм 75 75 75 85 85 93 102 75
Резьба трубы ГОСТ 633-80 73 73 73 73 73 89 102 73
Диаметр переходника, мм 105 105 105 105 105 105 120 103

Примечание : 1 - Параметры приведены при вязкости перекачиваемой жидкости ν=21 сСт=3°ВУ.
2 - Частота вращения винта может меняться в пределах 1,67 с-1 (100 об/мин)≤n≤6,67 с-1 (400 об/мин)

Другие преимущества:

  • низкие производственные и ремонтные затраты;
  • низкое эмульгирование воднонефтяных смесей;
  • эффективная транспортировка воднонефтяных смесей с очень высоким содержанием пескаи газа;
  • эффективная транспортировка высоковязких жидкостей;
  • почти безэмульсионная перекачка; возможность установления на любой местности;
  • низкая цена и 50 % экономии в потреблении энергии по сравнению с другими видами насосов.

Насосы ВНО отличает также особая (специфичная) геометрия ротора, которая сводит к минимуму воздействие абразивных веществ, повышает срок службы и уменьшает пусковой крутящий момент. Наряду с однозаходными винтами ведутся работы по применению многозаходных винтов — создан насос ВНОМ 20–1500 с кинематическим отношением винт- обойма i = 3:4. Преимущества многозаходных рабочих органов (РО) в уменьшении габаритов насоса при постоянстве (равенстве) параметров с насосом, у которого однозаходный винт, i = 1:2; или в получении бoльших давленийи подачи при равенстве габаритов.

Параметры погружных насосов типа ЭВНс приводом от погружного двигателя с частотой вращения n = 1380 об/мин. приведены в табл. 2. Эти насосы пригодны для больших глубин установки, для скважин с большой кривизной и даже для горизонтальных скважин. Насосная система отличается тем, что при этом не требуются приводные штанги и поэтому значительно снижается износ насосно-компрессорных труб (НКТ). Надо отметить, что конструкция ВНО, точнее геометрия РО, является нашей разработкой. Кроме того, мы усовершенствуем ЭВН, удлиняя РО, тем самым, уменьшая удельное давление на ступень, что увеличивает ресурс насоса.

Таблица 2. Параметры одновинтовых погружных насосов типа «ЭВН 5» с приводом
от погружного двигателя

Типоразмер насоса Подача
не менее, м3/сут
Подача
Q, м3/ч
Напор, м.в.ст Мощность, кВт К.П.Д. насоса, не менее% Частота вращ.
с-1 (об/мин)
D = Di2, мм е, мм
1 ЭВН 5-16 -1200 16 0,(6) 1200 4,5 48,3 23
(1380)
25 1,3
2 ЭВН 5 - 25 -1000 25 1,041(6) 1000 5,5 51,4 27 1,65
3 2ЭВН 5- 12- 1000* (ЭВН5-25-1000) 12 0,5 4,2 32 16,7(1000)
4 ЭВН 5-12 - 1500 1500 5,4 37,8 23
(1380)
22 1,3
5 ЭВН 5 - 16 -1500 16 0,(6) 6,5 42 25
6 ЭВН 5 -25 -1500 25 1,041(6) 8,1 51 27 1,65
7 ЭВН 5 -25 - 1700 1700 9 53
8 ЭВН 5 - 63 - 1500 63 2,625 1500 22,5 51,9 28 3
9 ЭВН 5 -100 - 1000 100 4,1(6) 1000 19 59,6 35,55 2,8
10 ЭВН 5 -100 -1200 1200 23 59,1
11 2ЭВН 5 – 50 –1200* (ЭВН5-100-1200) 50 2,08(3) 16,1 42,2 16,7
(1000)

Примечание: Параметры приведены при перекачивании пластовой жидкости с кинематической вязкостью до 1 * 10−3 м2/с. ТУ 36652024205747979299

 

ПЛУНЖЕРНО-ДИАФРАГМЕННЫЕ НАСОСЫ ДЛЯ ДОБЫЧИ НЕФТИ

Совместно с ЗАО «Сухой Нафта Корпорейшен» разработан плунжерно-диафрагменный насос ПДН120044. Насоспредназначен для работы в скважинах при добыче нефти с высоким содержанием механических примесей порядка 10 г/л и более при пластовой темпера туре до 80 °С и вязкостью до 200 сСт. Насос имеет патент на изобретение. Сущность работы этого насоса заключается в том, что подвижные части плунжерной пары не контактируют с продуктом. Привод осуществляется от станка-качалки, широко применяемом при эксплуатации плунжерных насосов. Подача насоса — 4,3 м3/сутки и 27 м3/сутки. Насос поставляется в собранном виде и заправленный маслом. Глубина опускания насоса в скважину - 1200 м. В настоящее время два насоса проходят промысловые испытания в США, результаты положительные. Один насос проходит промышленные испытания в республике Коми в ТПП «Лукойл-Усинскнефтегаз», где показывает очень хорошие результаты при вязкости перекачиваемой нефти 1000 сСт.

 

ДВУХВИНТОВЫЕ НАСОСЫ

Широко применяются в народном хозяйстве двухвинтовые насосы. Конструкция насоса с выносными подшипниками и синхронизирующими шестернями делает этот насос универсальным, так как РО не касаются друг друга, и, в отличие от одновинтовых насосов, возможна работа «всухую», т. е. когда поток жидкости прерывается. Стремительно развиваются мультифазные двухвинтовые насосы, способные перекачивать газо-жидкостную смесь. Благодаря своим хорошим свойствам работы «всухую» эти насосы великолепно подходят для нефтедобычи там, где имеется большое газосодержание до 90 % и более. Их применение также рекомендуется там, где на скважине ожидаются пики давления или внезапный приток нефти в виде ударных волн.

Экономичность добычи нефти значительно повышается благодаря: повышению производительности за счет снижения устьевого давления; уменьшению капиталовложений, так как возможен транспорт газожидкостных смесей по одному трубопроводу в системе сбора продукции нефтяного пласта, при этом рационально используется попутный газ; сокращение срока самоокупаемости; более эффективному использованию существующей инфраструктуры нефтяного промысла; повышение всеобщей безопасности; отсутствию загрязнений окружающей среды факельным сжиганием.

Параметры наших мультифазных насосов: давление на входе в насос не более 25 бар, дифференциальное давление Р = 20...40 бар, диапазон подач 15—320 м3/ч (см. табл. 3).

Таблица 3. Насосы двухвинтовые мультифазные (нефть+вода+газ)

Марка агрегата Подача
Q, м3/ч
Давление
Р, кгс/см2
Мощность двигателя, кВт Частота вращения
n, об/мин
А5 2ВВ 15/30-8/20 15 30 45 1500
А5 2ВВ 16/25-10/20 25 25 37 1500
А8 2ВВ 22/40-10/25 22 40 55 1500
А5 2ВВ 25/25-16/20 30 25 45 1500
А5 2ВВ 40/25-25/20 40 25 55 1500
А5 2ВВ 50/25-40/20(А1 2ВВ 50/25-40/20) 5050 2525 75 1500
А5 2ВВ 80/25-63/20(А1 2ВВ 80/25-63/20) 80 25 110 1500
А5 2ВВ 125/25-100/20(А1 2ВВ 125/25-100/20) 125 25 200 1500
А5 2ВВ 160/25-125/20(А1 2ВВ 160/25-125/20) 160 25 250 1500
А5 2ВВ 200/25-150/20 200 25 315 1500
А5 2ВВ 250/25-200/20 250 25 400 1500
А5 2ВВ 320/25-250/20 320 20 400 1500
А3 2ВВ 63/25-50/25-01(модернизир.) 63 25 110 1500

Конструктивно более простые и дешевые двухвинтовые насосы приведены в табл. 4. Особой популярностью в последнее время пользуется насос А1 2ВГ 63/16. Значительная партия этих насосов продана в Румынию для откачки из железнодорожных цистерн нефти, мазута.

Таблица 4. Насосы двухвинтовые для перекачивания нефти, мазута

Марка агрегата Подача
Q, м3/ч
Давление
Р, кгс/см2
Мощность двигателя, кВт Частота вращ.,
n, об/мин
А3 2ВГ 25/16-16/16 11 16 22 980
А2 2ВГ 25/16-12/6 12 16 11 750
А2 2ВГ 25/16-20/10 17 16 18,5 980
А1 2ВГ 63/16-50/14 30 16 45 980
А1 2ВГ 63/16-50/8 35 16 37 980
А1 2ВГ 63/16-50/6 60 16 37 1500

ТРЕХВИНТОВЫЕ НАСОСЫ

Достаточно широко для этих же целей применяются и трехвинтовые насосы с выносными подшипниками, параметры которых приведены в табл. 5. Трехвинтовые насосы конструктивно проще и дешевле, чем двухвинтовые. Возможно применение трехвинтовых насосов при перекачивании очищенной нефти в магистралях, трубопроводах, а также в технологических линиях на нефтеперерабатывающих предприятиях при давлении 63-75 бар и подаче 10-20 м3/ч - это насосы А3 3В 8/63 и А1 3В 16/63. Изготовлен новый насос А3 3В 8/160 с подачей 11 м3/ч и давлением 160 бар. Насосы комплектуются электродвигателями как в обычном исполнении, так и во взрывозащищенном исполнении, различной мощности с учетом дифференциального давления и диапазона вязкости перекачиваемой жидкости. Кинематическая вязкость перекачиваемой жидкости 0,21*10-4 до 7,5*10-4 м2/с при максимальной рабочей температуре до +100°С. Насосы по требованию заказчика могут поставляться с предохранительными клапанами или без них. Насосы 3В 8/100, 3В4/160, 3В12/100, А2 3В16/63 используются для подачи масла в систему уплотнений газоперекачивающих станций при давлениях 75 бар, 100 бар, 160 бар.

Таблица 5. Насосы трехвинтовые для перекачивания нефти, мазута

Марка агрегата ПодачаQ, м3/ч ДавлениеР, кгс/см2 Мощностьдвигателя, кВт Частота вращенияn, об/мин
А3 3В 8/160-8/160(для горячих нефтепродуктов стемпературой 200…250°С) 10,5 160 75 3000
А3 3В 8/63-12,5/63 12,5 63 30 3000
А1 3В 16/63-20/63 20 63 55 3000
А3 3В 320/25-125/25 125 25
10
4
132
55
37
1500
А3 3х´2 320/16-250/10 250 10
4
110
75
1500
А3 3Вх2 400/16-320/10 320 10
4
132
75
1500
А3 3Вх2 500/10-400/10 400 10
4
160
90
1500
3В 40/403В 63/403В 80/40(в процессе создания) 30 40 75 1500
45 90
63 110

ШЕСТЕРЕННЫЕ НАСОСЫ

Для перекачивания нефти, мазута, дизтоплива. Имеют самые малые габариты и массу. Параметры насосов следующие: диапазон подач 0,25—37,5 м3/ч; дифференциальное давление от 1,6 бар до 25 бар.